小麦NAC转录因子的基因克隆与序列分析

为了深入研究小麦中NAC家族转录因子基因,针对NAC基因家族成员,设计了覆盖其全长编码区的1对特异引物,从陕253小麦品种中克隆了2条大小分别为1 463、1 549 bp的片段,命名为TaNAC2、TaNAC4( GenBank登录号为HQ872050HQ872051)。序列分析表明,这2个序列包含典型NAC的完整编码序列,包括两个内含子,具有完整的开放阅读框;推导的氨基酸序列分别为383、405个,这2个基因在N端均具有NAC基因的典型DNA结合结构域,即 NAC结构域,且氨基酸序列在该结构域的 A、B、C、D、E 5个亚区高度保守,仅在C亚区出现一个氨基酸的差异LM,而且在CD区出现罕见的半胱氨酸变异,此发现对于小麦品质的研究非常重要。同时发现这 2个NAC类转录因子都不含有核定位信号（NLS）,但是有相关的转录调控功能区域。通过系统进化树分析,证实克隆序列属于NAC基因家族成员,并且发现的TaNAC4属于NAC转录因子家族的NAM亚组,TaNAC2属于NAC转录因子家族的CUC亚组。     

植物小G蛋白功能的最新研究进展

小G蛋白超家族包括Ras、Rab、Rho、Arf和Ran亚家族，不同成员间在结构和功能方面又呈现明显的多样性。小G蛋白作为重要的分子开关，其结构域主要包括4个鸟苷酸(GTP/GDP)结合域、1个效应区，其鸟苷酸结合域起着关键作用且保守性最高，在植物、动物和酵母中均有较高的保守性。小G蛋白成员凭借其多样性和不同鸟苷酸结合态的功能调控(结合GTP时为活性状态，而结合GDP时为非活性状态)，参与多种细胞生命活动，履行不同的生物学功能，例如基因表达调控，细胞骨架重组，囊泡运输的调节，出芽过程，核-质运输及微管形成     

苦瓜McAGD8和小G蛋白McRABD2c基因全长cDNA的分离及序列分析

构建并筛选苦瓜成熟果实c DNA文库,分离获得2个全长c DNA序列(命名为McRABD2c和McAGD8)。序列分析结果表明:McAGD8长度为1 695 bp,含有1个1 209 bp开放阅读框,编码403个氨基酸,该蛋白含有1个保守的Arf GAP结构域,与黄瓜Cs AGD8-like具有90%的同源性,同甜瓜Cm AGD8具有89%的同源性。McRABD2c长度为1 166 bp,含有1个609 bp开放阅读框,推测编码202个氨基酸,该蛋白含有Rab家族保守的Rab SF(Rab SF1-Rab SF4)模体及特有的Rab F模体(Rab F1-Rab F5);5个G结构域和2个构象变构域(SwitchⅠ、SwitchⅡ)及C末端的CCX序列,同Cs RABD2C-like同源性高达99%。氨基酸同源比对及进化分析结果表明Mc RABD2属于小G蛋白,而McAGD8属于Arf小G蛋白下游的效应基因。     

巴西橡胶树HbEBP1生物学特性、原核表达及氨肽酶活性分析

从巴西橡胶树中筛选到了Hb EBP1基因,该基因序列长度为1 462 bp,其中5′端非编码区长度为141 bp,3′端非编码区长度为133 bp,其c DNA序列具有完整的阅读框,编码395个氨基酸,推导的Hb EBP1分子量为43.596 ku,等电点位为6.45。生物信息学分析结果表明巴西橡胶树Hb EBP1具有3个保守结构域:增值相关蛋白2G4(PA2G4-like)、氨肽酶M24(APP_Met AP)、甲硫氨酸氨肽酶(MAP)结构域。对原核表达的Hb EBP1蛋白进行氨肽酶活性测定,发现体外表达的Hb EBP1蛋白没有Map活性。这些结果表明,橡胶树Hb EBP1基因并不存在氨肽酶活性。     

小麦PM H+ ATPase基因克隆及其推定的蛋白结构分析

为了解小麦PM H~+-ATPase的基因全序列及其相关生物信息学特征,以豫麦18的基因组DNA为材料,用Full-Tail-PCR方法首次克隆到了小麦PM H~+-ATPase基因的启动子,并用分段克隆方法克隆了其全长序列(登录号:AY829002).DNA序列分析结果表明,该基因全长5 770 bp,含有15个外显子和14个内含子,其中第一个内含子片段较大,长达1 432 bp.碱基组分分析结果表明,该基因的启动子及5′UTR全长分别为161和201 bp,G+C含量分别高达72.1%和72.6%.对其生物信息学特征分析结果表明,该蛋白由951个氨基酸组成,分子量为104.6 kD,有44个功能位点,10个跨膜区,1个Cation-ATPase结构域,1个E1-E2-ATPase结构域和1个水解酶结构域.与其他植物序列比对分析结果表明,不同植物来源PM H~+-ATPase具有较高的保守性.该基因结构及其推定产物结构的复杂性说明该基因在生命活动调节中的精确性.     

赤霉素负调控因子GhRGL(RGL-LIKE)基因序列与功能预测分析

海岛棉(Gossypium barbadense L.)的产量与激素相关,根据基因序列的同源性,笔者首次从海岛棉中克隆到1个类似赤霉素(GA)信号途径中的负调控因子DELLA蛋白基因,并对该基因的序列进行分析.结果表明:该基因序列包含有DELLA蛋白所有的保守结构域,如DELLA结构域、VHYNP结构域、多聚Poly S/T保守区、2个亮氨酸拉链、1个GRAS结构域、1个核定位信号和1个VHVID保守区:其蛋白序列与拟南芥中的5个DELLA蛋白GA Insensitive(GAI)、Repressor of gal-3(RGA)、RGLI(RGA-like 1)、RGL2、RGL3氨基酸序列的相似度分别为60.5%、59.8%、63.1%、61.8%和58.1%.特将其定义为GhRGL.对GhRGL基因的5'序列进行克隆并利用Plantcare进行元件预测,发现该基因启动子存在着大量与激素相关的调控元件,暗示该基因的功能可能与激素调控有关.利用ProtScale程序对该蛋白进行疏/亲水性分析,初步确定该蛋白质的抗原决定簇的位置,为该基因的抗体制备奠定了基础.     

一个玉米Mlo基因的电子克隆与生物信息学分析

Mlo基因家族在植物抗病方面有极大的优势,但有些Mlo基因的功能还未知。经序列拼接电子克隆得到1个玉米的Mlo基因,采用生物信息学方法预测分析了编码蛋白的一、二、三级结构,并对其功能进行了预测。结果表明:玉米Mlo基因编码的蛋白有一个保守的DUF1084结构域,此结构域功能在植物中尚未知。生物信息学分析表明,此蛋白很可能是一种类似于G蛋白偶联受体的膜结合转运蛋白而参与到信号传递过程中。     

木薯MePP2CAb基因克隆及表达分析

2C型蛋白磷酸酶（protein phosphatase 2C,PP2C）在ABA核心信号途径中发挥着重要作用。为了研究PP2C基因在木薯响应非生物胁迫过程中的功能，本研究通过RT-PCR技术，从木薯Arg7中克隆得到MePP2CAb基因，并对其进行生物信息学分析、自激活活性分析、启动子活性分析及不同逆境和激素处理下的表达模式分析。结果表明：（1）MePP2CAb基因的长度为1296 bp，包含431个氨基酸残基，蛋白相对分子量和理论等电点分别为47.08 kDa和5.5，具有PP2C家族的结构域特征。蛋白质序列比对结果显示，MePP2CAb与橡胶树和麻风树的PP2C序列最为相似，一致性分别为82.75%和74.01%，在C-端保守。上述结果证明MePP2CAb基因属于PP2C家族。（2）MePP2CAb基因在木薯块根中的表达最高。（3）MePP2CAb具有一定的自激活活性，MePP2CAb基因的全长启动子的活性也较高。（4）MePP2CAb基因属于ABA核心通路，启动子序列分析显示，它包含ABRE(abscisic acid responsiveness)元件、MeJA响应原件、干旱...     

茶树Copine家族基因CsBON3的克隆与表达分析

Copine蛋白是一类包含2个C2(N端)和1个vWA(C端)保守域的Ca~(2+)依赖蛋白或磷脂结合蛋白,在胞内信号转导中发挥重要作用。基于序列相似性分析,从茶树转录组数据库中筛选出1条与Copine家族基因高度同源的EST序列。经测序验证该序列包含1 746 bp的完整ORF,编码581个氨基酸。同源比对显示该基因与拟南芥At BON3序列相似度最高(65%),将其命名为CsBON3(Gen Bank登录号为KY435900)。生物信息学分析显示,CsBON3蛋白分子量为63.66 k D,理论等电点为5.48;具有Copine家族蛋白特有的保守结构域;属亲水性蛋白,无信号肽位点,非分泌性蛋白,无跨膜结构域。表达分析表明,CsBON3在茶树花和根系中表达量最高,茎干和成熟叶中表达量最低。低温(4℃)处理茶树1 d后,其表达被显著上调;在生长阶段,该基因表达量高于休眠阶段;同时在接种炭疽菌的茶树叶片中,该基因也被快速上调,表明该基因可能与茶树低温、生长发育及抗病相关。     

湘油15 PGIP9蛋白基因的克隆和蛋白序列结构分析及原核表达

运用生物信息学软件对湘油15 PGIP9基因的核苷酸、蛋白氨基酸序列进行分析,并对其蛋白结构进行预测.结果表明:湘油15 PGIP9编码区CDS长1011 bp,编码336个氨基酸的开放阅读框,分子量为37.5kDa,等电点为7.9.N端1～22个氨基酸是信号肽,且这一区域疏水性较强,具有5个潜在的N-糖基化位点.N端和C端还各具有4个参与二硫键形成的半胱氨酸残基.二级结构显示有11个α-螺旋,14个β-延伸和25个无规则卷曲.中心LRR结构域由6个串联的LRR基序组成.随后将PGIP9的CDS序列亚克隆到原核表达载体pET -32a(+)中,构建pET - 32a - PGIP9重组表达质粒,并转化E.coil BL21(DE3),25℃,终浓度为0.2 mmol/L和0.5 mmol/L的IPTG诱导2h,都成功的表达了融合蛋白pET - 32a - PGIP9,其分子量约为52kDa,发现主要以包涵体形式存在.没有可溶形式的蛋白表达.     

ABC转运蛋白与巴西橡胶树产胶代谢

ABC转运蛋白(ATP Binding Cassette transporter)是目前已知最大、功能最广泛的蛋白家族之一。大多数ABC转运蛋白都能利用水解ATP释放的能量直接转运底物。许多研究结果显示,植物ABC转运蛋白在各种代谢产物的跨膜转运中起着重要作用。橡胶的产胶代谢是一种典型的植物类异戊二烯次生代谢,是影响橡胶产量的首要因素。相关实验结果显示,ABC转运蛋白可能参与橡胶树产胶代谢。本文介绍了模式植物拟南芥中的ABC转运蛋白研究进展,并对ABC转运蛋白与橡胶树产胶代谢的关系进行讨论。     

橡胶树乳管膨压的测定技术及其变化规律

橡胶树胶乳是其韧皮部乳管在受到伤害胁迫后排出的液体细胞质。胶乳的再生和排出均与乳管膨压存在一定关联。本文综述了橡胶树乳管膨压的测定技术及其变化规律的研究结果,发现现有的几种乳管膨压测定技术均存在一定缺憾,对乳管膨压变化规律的研究也因测定方法等的限制不够深入、系统,且未与目前生产上普遍使用的乙烯利刺激割胶制度联系起来;并展望了将植物细胞压力探针技术改进后用于橡胶树乳管膨压测定研究的可能性。     

巴西橡胶树胶乳中4种植物生长物质的测定

采用酶联免疫检测技术和气相色谱法测定了巴西橡胶树胶乳中生长素(IAA)、细胞分裂素(iPAs)、脱落酸(ABA)和乙烯(ET)等4种植物生长物质的含量。结果表明:利用酶联免疫检测技术可检测到巴西橡胶树胶乳中含有较多的IAA,iPAs,ABA。采用气相色谱法(TraceGC气相色谱仪和GC-9V气相色谱仪)可检测到用乙烯利刺激割胶的成年割胶树胶乳中的ET,但在未开割幼树胶乳中未能检测到内源ET。在巴西橡胶同一茎段一定长度范围内,不同的采胶位置IAA,、ABA含量的差异不显著,表明它们量的分布没有位置效应。      

强割和排胶过度引起的死皮是一种特殊的局部衰老病害

静态地比较不同病情的巴西橡胶死皮树胶乳的抗氧化剂和总酚含量、组织蛋白酶和酸性磷酸酶活性，黄色体破裂指数、胶乳和树皮组织的过氧化物酶活性。根据这些变化，提出巴西橡胶树由于割胶强度过大和排胶过度导致的生理性死皮，本质上是一种特殊的局部衰老病害。     

橡胶树新种质产排胶特性的初步研究

我国橡胶树新种质创新利用进展缓慢,为了深入全面的鉴定橡胶树新种质,加速其利用进程,笔者采用胶乳诊断方法,测定分析了1986年定植于大田鉴定评价圃的14份橡胶树新种质与产排胶密切相关的干胶含量、干胶产量、排胶初速度、堵塞指数及胶乳硫醇、无机磷、蔗糖及镁离子含量等生理参数.结果表明,种质间存在较大差异,但不能从中直接筛选出可供直接利用的种质材料,参试材料中仅有7和12号2份种质株次干胶产量超过对照,产胶、排胶维持在较平衡的状态.因此,除采用常规的33月龄树皮解剖、试割等方法进行早期选择研究外,有必要探索新的早期预测方法.     

橡胶树胶乳铜离子含量与乙烯刺激强度的关系初探

铜作为植物必需营养元素之一,在植物细胞中具有重要的生理功能,乙烯刺激能够显著增加橡胶树乳管细胞中铜离子的含量。乙烯刺激强度与胶乳中铜离子含量关系的试验结果初步表明：在一定乙烯刺激浓度范围内,乙烯浓度与胶乳中铜离子含量呈正相关,超出这一浓度范围则呈反相关。因此,可以研究用胶乳中铜离子含量来作为合理的刺激采胶强度的评价标准。     

橡胶芽接树砧木与接穗在生化上的相互影响

以橡胶树自根无性系海垦2和热研88-13自接和互接组成的芽接树为材料,在不同割胶条件下,采用PAGE和SDS-PAGE技术,分析了砧木和接穗的胶乳酯酶同工酶和过氧化物酶同工酶以及可溶性蛋白等生化因子。结果表明:砧木和接穗之间在酯酶同工酶谱C区存在显著的相互影响,这种影响不因割胶时间和乙烯利刺激而变化:自接和互接树之间的过氧化物酶同工酶谱和可溶性蛋白图谱均表现一致,未观测到砧木与接穗之间在这2种图谱上的相互影响。      

巴西橡胶树胶乳DNA的提取及特性分析

利用改良的SDS-醋酸钾沉淀法可以有效分离纯化胶乳DNA。胶乳经过高速离心后分为3层,上层主要是橡胶粒子,中间层是胶乳的可溶性胞质成分即C-乳清,下层主要是黄色体。分别对这3层组份进行DNA提取分析,结果显示胶乳DNA主要存在于黄色体层。限制性内切酶分析表明所得胶乳DNA是序列不均一的DNA分子。胶乳DNA主要由线粒体DNA和少量细胞核DNA组成。健康树中胶乳DNA含量要大于死皮树胶乳DNA含量。     

巴西橡胶树乳管肌动蛋白细胞骨架与采胶的关系

以成龄巴西橡胶树为材料，用免疫印迹技术研究了胶乳中的肌动蛋白，并用异硫氰酸四甲基罗丹明标记的鬼笔环肽荧光探针检查了乳管伤口的肌动蛋白细胞骨架。割胶后收集的胶乳，经超速离心分离的各个组分中，C乳清(胞质溶液)组分含有肌动蛋白。排胶初始期流出的胶乳中肌动蛋白含量多，排胶后期流出的胶乳中肌动蛋白的含量减少。比较了不同割胶强度下收集的胶乳中肌动蛋白的含量，结果表明在强度割胶条件下，胶乳中的肌动蛋白含量较少。用显示肌动蛋白微丝的鬼笔环肽荧光探针检测到，停止排胶时的乳管伤口末端有一团呈现橙红色的荧光物质，表明了肌动蛋白微丝在伤口末端聚积。进行了外施肌动蛋白微丝的解聚剂大环内脂和碘化钾刺激采胶试验，结果表明：施用质量分数1％的碘化钾和饱和浓度的大环内酯水溶液能使胶乳产量增加。这些事实表明，肌动蛋白细胞骨架可能在橡胶树乳管排胶和乳管堵塞中起重要作用。     

橡胶树种质胶乳5种金属离子含量差异和年度变化研究

胶乳中的金属离子对胶乳稳定性和橡胶性能有重要影响,但这些离子在不同种质间的差异及其年度变化尚未见研究报道.本研究以国家橡胶树种质资源圃种植的少花橡胶、光亮矮生橡胶、巴西橡胶野生种和栽培种共13份种质为对象,采用电感耦合等离子体原子发射光谱法,研究了胶乳中的Cu、Mn、Fe、Ca、Mg 5种离子含量及其年度变化.结果表明...